智能天線和MIMO技術(shù)對(duì)室外WLAN覆蓋的性能研究.pdf

1、WLAN（Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng)）目前已廣泛運(yùn)用于諸如企業(yè)辦公、展示會(huì)場(chǎng)、家庭生活、餐飲零售、倉(cāng)儲(chǔ)管理等各種傳統(tǒng)意義上的室內(nèi)WLAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。但隨著現(xiàn)階段各運(yùn)營(yíng)商的無線城市項(xiàng)目的推進(jìn)，小型化上網(wǎng)本和支持無線上網(wǎng)的智能手機(jī)終端的廣泛普及，除了以上這些傳統(tǒng)意義上的室內(nèi)WLAN熱點(diǎn)應(yīng)用外，室外WLAN熱點(diǎn)建設(shè)需求增長(zhǎng)迅速，運(yùn)營(yíng)商室外WLAN熱點(diǎn)建設(shè)相應(yīng)正進(jìn)入高速發(fā)展期。特別是近些年在上海市政府推動(dòng)

2、下，由市政府資助，運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的公益 i-Shanghai WLAN熱點(diǎn)建設(shè)正如火如荼的開展，在這些熱點(diǎn)中，有大量的室外熱點(diǎn)覆蓋需求：如以上海市綠化局、旅游局牽頭的公園、休閑綠地?zé)狳c(diǎn)需求，市交管局牽頭的公共交通車站、交通樞紐，以及各行政區(qū)商委對(duì)口的重點(diǎn)商圈、休閑街區(qū)域的熱點(diǎn)覆蓋。
　　不同于室內(nèi)WLAN的無線環(huán)境，由于室外WLAN無線環(huán)境通常干擾信號(hào)較為嚴(yán)重，并且信號(hào)傳播路徑情況復(fù)雜，建筑環(huán)境阻擋條件多變等特點(diǎn)，常規(guī)WLAN覆蓋技術(shù)

3、往往難以得到優(yōu)質(zhì)的性能覆蓋。目前室外熱點(diǎn)采用的主要方案是采用加大發(fā)射功率的500mw室外AP（Access Point，接入點(diǎn)）結(jié)合定向板狀室外天線方式，但由于噪聲也一起增加，所以對(duì)室外覆蓋的性能改進(jìn)不大。但室外WLAN覆蓋新技術(shù)：智能天線、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多入多出）技術(shù)的出現(xiàn)為室外熱點(diǎn)建設(shè)方式提供了選擇，與此同時(shí)，這些新技術(shù)的引入在不同室外環(huán)境條件下覆蓋性能改善程度有所不一，與技

4、術(shù)本身的理論期望值仍有差距，而且對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，投資往往較大并且缺乏一個(gè)研究性的依據(jù)，本文通過此項(xiàng)技術(shù)在室外WLAN覆蓋性能的研究解決了室外WLAN覆蓋的技術(shù)困難，并給目前運(yùn)營(yíng)商在何種建設(shè)、應(yīng)用場(chǎng)景下使用何種室外WLAN覆蓋技術(shù)提供了建設(shè)性策略。
　　本文首先介紹了WLAN的相關(guān)協(xié)議及調(diào)制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了WLAN無線頻率范圍及速率。其次基于WLAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用空間鏈路計(jì)算分析、頻率規(guī)劃及衰減干擾分析、容量測(cè)算模型搭

5、建的方法得出室內(nèi)外場(chǎng)景WLAN的網(wǎng)絡(luò)容量及覆蓋要求。再者通過智能天線和MIMO技術(shù)的數(shù)學(xué)模型搭建進(jìn)行了理論分析，從覆蓋范圍、速率、吞吐量、抗干擾性幾方面綜合評(píng)定得出智能天線和MIMO技術(shù)在室外場(chǎng)景下對(duì)于常規(guī)覆蓋方式的優(yōu)勢(shì)。最后本文主要通過對(duì)智能天線和MIMO技術(shù)進(jìn)行理論分析和實(shí)際外場(chǎng)測(cè)試，分析智能天線和MIMO技術(shù)對(duì)室外WLAN實(shí)際覆蓋性能提升能力，并基于室外WLAN熱點(diǎn)場(chǎng)景特點(diǎn)分析，得出不同室外WLAN場(chǎng)景需求下，對(duì)室外覆蓋WLAN技